اختراع بطارية Naxtra الثوري وبنية الطاقة المزدوجة: شركة CATL تَقود عصر الطاقة المتعددة
نينغدي، الصين، 23 أبريل 2025 /PRNewswire/ -- في 21 أبريل 2025، كَشفت شركة CATL عن ثلاث منتجات بطاريات ثورية للمركبات الكهربائية، وذلك خلال أول فعالية من نوعها تحت عنوان "يوم التكنولوجيا الفائقة: بطارية Freevoy ذات الطاقة المزدوجة وNaxtra" – أول بطارية صوديوم-أيون قابلة للإنتاج على نطاق واسع في العالم، بالإضافة إلى الجيل الثاني من بطارية Shenxing فائقة الشحن، وبطارية Naxtra المتكاملة بجهد 24 فولت بنظام التشغيل/الإيقاف للشاحنات الثقيلة. تكسر هذه الابتكارات الثورية الحواجز التكنولوجية، وتُدشّن رسميًا "عصر الطاقة المتعددة".
تُقدّم بطارية Freevoy ذات الطاقة المزدوجة تصميمًا مبتكرًا بنظام يجمع بين تقنيات كيميائية متعددة، متجاوزةً قيود الاعتماد على تقنية واحدة، لتلبية الاحتياجات المتنوعة للمستخدمين. أما Naxtra، فهي أول بطارية صوديوم-أيون قابلة للإنتاج على نطاق واسع في العالم، مما يُسهم في كسر القيود المرتبطة بالموارد، ويُعزز أساس صناعة الطاقة الجديدة. إن الجيل الثاني من بطارية Shenxing فائقة الشحن يُسجل رقمًا قياسيًا عالميًا جديدًا بفضل معدل الشحن الأقصى البالغ 12C، مما يجعلها الأسرع في فئتها على مستوى العالم.
بطارية Naxtra: تكسر حدود الأداء، وتدفع مستقبل الطاقة
إن بطارية Naxtra من شركة CATL تتجاوز حدود أداء المواد نفسها، حيث تُحقّق لأول مرة إنتاجًا واسع النطاق لبطاريات الصوديوم-أيون. وبفضل أمان الصوديوم في طبيعته ووفرة احتياطاته، تقوم هذه البطارية بتقليل الاعتماد على مصادر الليثيوم بشكل فعَّال، وتعزيز أساس تقنيات الطاقة الجديدة، بالإضافة إلى الانتقال بالطاقة من "الاعتماد على مورد واحد" إلى "حرية الطاقة".
تشمل سلسلة بطاريات Naxtra فئتين: بطارية Naxtra للمركبات الكهربائية للركاب، وبطارية Naxtra بجهد 24 فولت المتكاملة للشاحنات الثقيلة بنظام التشغيل/الإيقاف. كلتا الفئتان تعملان بكفاءة في نطاق درجات حرارة واسع من -40 درجة مئوية إلى +70 درجة مئوية، مما يُعيد تعريف قيود درجات الحرارة القصوى للبطاريات. تحتفظ بطارية Naxtra للمركبات الكهربائية للركاب بـ 90% من طاقتها القابلة للاستخدام عند درجة حرارة -40 درجة مئوية. حتى عند وصول مستوى الشحن (SOC) إلى 10% فقط، تُظهر بطارية Naxtra للمركبات الكهربائية للركاب أداءً دون تدهور ملحوظ في القدرة، في درجة حرارة -40 درجة مئوية.
تُحقق بطارية Naxtra للمركبات الكهربائية للركاب من CATL كثافة طاقة تبلغ 175 واط ساعة لكل كجم، وهي الأعلى على مستوى العالم بين بطاريات الصوديوم-أيون، وقابلة للمقارنة مع بطاريات LFP (الصوديوم وفوسفات الحديد والليثيوم). تُوفر مدى قيادة يصل إلى 500 كيلومتر، ويمكنها أن تحقق أكثر من 10,000 دورة شحن، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الصيانة. من حيث السلامة، تُزيل بطارية Naxtra العوامل المساعدة على الاشتعال على مستوى المواد نفسها، محققة بذلك تحولًا جذريًا من "الدفاع السلبي ضد المخاطر" إلى "السلامة الجوهرية".
أما بطارية Naxtra بجهد 24 فولت المتكاملة للشاحنات الثقيلة بنظام التشغيل/الإيقاف من CATL، فتتميز بعمر خدمة يتجاوز 8 سنوات. كما تُساهم في خفض التكلفة الإجمالية لدورة حياة البطارية بنسبة 61% مقارنةً ببطاريات الرصاص الحمضية التقليدية. يُوفر هذا المنتج مزايا فريدة تشمل التفريغ العميق عبر كامل السعة، والتشغيل بضغطة واحدة عند -40 درجة مئوية، والقدرة على التشغيل بعد عام كامل من الخمول. وبالمقارنة مع بطاريات الرصاص الحمضية، تُعد هذه البطارية أكثر كفاءة، واستدامة، واقتصادية، مما يَدفع المركبات التجارية نحو عصر خالٍ من الرصاص، حيث يتقدّم عمر المركبة والبطارية معًا بوتيرة واحدة.
هذا الإنجاز الكبير الذي حققته CATL في أداء بطاريات الصوديوم-أيون، سدّ فجوة استخدام البطاريات في البيئات شديدة البرودة. إن هذا التطور في أداء بطاريات الصوديوم-أيون هو تقدم هام نحو تطبيق البطاريات في جميع السيناريوهات. ومن ثمَّ، ظهرت بطارية Freevoy ذات الطاقة المزدوجة من CATL.
بطارية Freevoy ذات الطاقة المزدوجة: تُبشر بدخول عصر الطاقة المتعددة تحت مظلة حرية الطاقة
تُعد بطارية Freevoy ذات الطاقة المزدوجة منتجًا ثوريًا يُجسّد اندماجًا عميقًا بين بنية الطاقة المزدوجة من CATL وتقنية الأنود المُتشكِّل ذاتيًا. تعني بنية الطاقة المزدوجة أن حزمة البطارية تحتوي على "منطقتي طاقة مستقلتين" قويتين، مما يتيح خمس وظائف مزدوجة: جهد عالي مزدوج، وجهد منخفض مزدوج، وهيكل مزدوج، وإدارة حرارية مزدوجة، وحماية مزدوجة من الانفلات الحراري؛ لضمان استمرارية واستقرار وسلامة إنتاج الطاقة. يُوفّر هذا التصميم ذو الطاقة المزدوجة، إلى جانب التكامل المبتكر مع البرمجيات، مصدر طاقة أكثر استقرارًا وموثوقية للمركبات في عصر القيادة الذاتية المرتقب من المستوى الثالث والرابع (L3 وL4).
أما "تقنية الأنود المُتشكِّل ذاتيًا"، فهي اختراق غير مسبوق على المستوى الذري، حيث تُتيح زيادة كثافة الطاقة الحجمية بنسبة 60%، وكثافة الطاقة الوزنية بنسبة 50%. وهذا يعني أن البطارية يمكنها احتواء قدر أكبر من الطاقة ضمن نفس الحجم، مما يتيح مدى قيادة أطول. كما تتميز هذه التقنية بمرونة في التوافق مع أنظمة المواد المختلفة، وعند دمجها مع أنظمة NCM (نيكل-كوبالت-منغنيز)، يُمكن أن تتجاوز كثافة الطاقة الحجمية 1000 واط لكل لتر.
تقنية "تمديد مدى القيادة الكهربائي المزدوج" التي ابتكرتها بطارية Freevoy ذات الطاقة المزدوجة يمكنها تنظيم إستراتيجية توزيع منطقتي الطاقة بشكل بديهي، اعتمادًا على حالة قيادة المركبة وعادات القيادة لدى المستخدمين. يمكن لمنطقة الطاقة الرئيسية في البطارية ذات الطاقة المزدوجة استخدام أنظمة كيميائية مختلفة لخلايا البطارية وفقًا لعادات القيادة والسيناريوهات اليومية؛ لتلبية احتياجات الاستخدام اليومي، بينما يمكن لمنطقة الطاقة الممتدة استخدام تقنية الأنود المُتشكِّل ذاتيًا عالية الكثافة لتوفير سعة أكبر تُلبي احتياجات السفر لمسافات طويلة.
تم الكشف في موقع الحدث عن ثلاثة حلول للطاقة المزدوجة عبر أنظمة كيميائية مختلفة:
- البطارية ذات الطاقة المزدوجة Sodium-LFP (الصوديوم وفوسفات الحديد والليثيوم) - تجمع بين بطارية Naxtra وبطارية LFP ذات أنود مُتشكِّل ذاتيًا، وتستفيد بالكامل من الأداء العالي لتقنية الصوديوم-أيون في درجات الحرارة المنخفضة لتقديم تجربة ممتازة في البيئات الباردة، مع توفير مدى قيادة ممتد.
- البطارية ذات الطاقة المزدوجة LFP-LFP - تجمع بين الجيل الثاني من بطارية Shenxing فائقة الشحن وبطارية LFP ذات أنود مُتشكِّل ذاتيًا. وتُحقق بسهولة مدى قيادة كهربائي نقي يبلغ 1000 كيلومتر في سيارات سيدان التي تتميز بقاعدة عجلات بطول 3 أمتار، مع خفض تكلفة التنقل لكل كيلومتر إلى 0.1 يوان فقط.
- البطارية ذات الطاقة المزدوجة NCM-LFP/NCM-NCM - تدمج بطارية NCM (نيكل-كوبالت-منغنيز) مع بطارية LFP (الصوديوم وفوسفات الحديد والليثيوم) ذات أنود مُتشكِّل ذاتيًا، حيث تُحقق بطارية NCM في منطقة الطاقة الرئيسية معدل شحن أقصى يبلغ 12C، وتوفر قدرة تتجاوز 1 ميغاواط. حتى عندما ينخفض مستوى الشحن (SOC) إلى 20%، تظل البطارية قادرة على إنتاج أكثر من 600 كيلوواط من الطاقة. أما النسخة المطوّرة من هذا المنتج، التي تتكوّن من بطارية NCM (نيكل-كوبالت-منغنيز) وبطارية NCM بأنود مُتشكِّل ذاتيًا، فتُتيح سعة تتجاوز 180 كيلوواط/ساعة في سيارات سيدان التي تتميز بقاعدة عجلات بطول 3 أمتار؛ لتجاوز حاجز 1500 كيلومتر من مدى القيادة الكهربائي النقي.
تضع بطارية Freevoy ذات الطاقة المزدوجة من CATL احتياجات المستخدم في صميم تصميمها، حيث تتيح "التعاون والتكامل" بين الأنظمة الكيميائية المختلفة، متجاوزةً العوائق التقنية التي تمنع الأنظمة الكيميائية الأحادية من التكيّف مع جميع السيناريوهات. وهذا يجعل من الممكن تخصيص أداء البطارية وفقًا لمستويات التكلفة المختلفة وسيناريوهات الاستخدام المتنوعة.
كما أن هذه البنية المبتكرة، من الطاقة المزدوجة إلى الطاقة المتعددة، لن تقتصر على مجال المركبات الكهربائية للركاب، بل ستمتد لتشمل جميع القطاعات مثل الحافلات الكهربائية، والشاحنات الثقيلة، والطائرات، والسفن، والتطبيقات الصناعية والتجارية، مما يؤدي إلى تسريع تصنيع الطاقة المتجددة عبر جميع السيناريوهات. وفي الوقت ذاته، ستُسرّع هذه البنية أيضًا عملية تطبيق التقنيات المتقدمة مثل بطاريات الحالة الصلبة.
الجيل الثاني من بطارية Shenxing فائقة الشحن: تحطيم الأرقام القياسية العالمية
أطلقت شركة CATL بطارية Shenxing فائقة الشحن بمعدل شحن أقصى يبلغ 4C في عام 2023، مُعلنةً بذلك دخول عصر الشحن فائق السرعة. إن إصدار الجيل الثاني من بطارية Shenxing من CATL يدفع مرة أخرى حدود أداء الشحن فائق السرعة ويُسجّل أرقامًا قياسية عالمية جديدة لمعدلات الشحن.
تُعد بطارية Shenxing من الجيل الثاني من CATL أول بطارية LFP (الصوديوم وفوسفات الحديد والليثيوم) في العالم تجمع بين مدى قيادة يصل إلى 800 كيلومتر ومعدل شحن أقصى يبلغ 12C. وبقدرة شحن قصوى تبلغ 1.3 ميغاواط، يُمكنها تحقيق 2.5 كيلومتر من مدى القيادة لكل ثانية شحن - مما يُلغي فعليًا مشكلة الانتظار أثناء الشحن. في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة حتى -10 درجات مئوية، يمكن شحن الجيل الثاني من بطارية Shenxing فائقة الشحن من 5% إلى 80% من مستوى الشحن (SOC) في 15 دقيقة فقط، أي 100% أسرع من أعلى مستوى شحن حالي في الصناعة.
وبالإضافة إلى ذلك، يوفر الجيل الثاني من بطارية Shenxing فائقة الشحن من CATL قدرة قوية عبر جميع درجات الحرارة وجميع حالات الشحن. حتى في حالات الشحن المنخفض، تحافظ البطارية على قدرة إنتاج طاقة تصل إلى 830 كيلوواط. وفي البيئات القاسية مثل -10 درجات مئوية ومع انخفاض الشحن، تظل البطارية قادرة بسهولة على تلبية متطلبات التسارع من 0 إلى 100 كم/س.
جوهر البطاريات "متعددة الطاقة" يتمثل في نقل بطاريات الطاقة من مرحلة "القيادة بالمعايير" إلى مرحلة "القيادة بالاحتياجات". تستكشف CATL باستمرار حدود التكنولوجيا وتكسرها، للتقدم إلى عصر الطاقة المتعددة في صناعة الطاقة الجديدة - وهو عصر يركز حقًا على المستخدم.
شارك هذا المقال